Запорожец  Издания 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 [ 69 ] 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103

2iMaKC

т. е„ средняя мощность однополосного сигнала при р = 3,3 в пять-шесть раз меньше максимальной мощности, отдаваемой линейным усилителем.

Если коэффициент, показывающий степень изменения амплитуды однополосного сигнала, обозначить через М и принять Мыакс =1, можно выразить зависимость среднего зна-

чения Ж от пикфактора р: Мер = --• При р = Ъ,Ъ Мер = = 6,43.

Обозначим максимальную подводимую мощность через омакс.Тогда средняя подводимая мощность за время передачи Яоср может быть определена по формуле:

•Ocp-ср -Омакс •

Средний к.п.д. усилителя при усилении SSB сигнала вычисляется так:

Возьмем для примера линейный усилитель с пиковой подводимой мощностью Ромакс =1 квт И максимальным к.п.д. (соответствующим максимальной мощности), равным 70% В телеграфном режиме такой усилитель отдает в нагрузку мощность Рнмакс=700 вт, на аноде лампы рассеивается мощность Ра = 300 0г. При пикфакторе р=3,3 коэффициент Жер = 0,43; тогда Роср =0,43- 1000 вг = 430 вт.

Если принять, что постоянная составляющая анодного тока /а„макс в нзшвм усилителс при мзксимальной мощности составляет 1 а, среднее значение постоянной составляющей / а„ср будет такое:

/а„ср = Мер/а„макс = 0,43-1=0,430.

Стрелки магнитоэлектрических приборов быстро следуют за изменением анодного тока, но если применить прибор с большой постоянной времени (например, тепловой амперметр), он должен показать анодный ток в среднем 0,43 а. Отсюда следует еще один важный вывод: питающее устройство для такого усилителя может быть практически рассчитано на длительную мощность порядка 500 вг..Пиковая мощность этого выпрямителя должна быть 1 квг.

Средний к.п.д. нашего усилителя:

flcp=0,43-70%=30%.

Вычислим отдаваемую в нагрузку мощность: нср = -Ро:р Icp =430-0,3=130 вт, т.е. в 5-6 раз меньше максимальной отдаваемой мощности.



Средняя рассеиваемая мощность Рср тем не менее оказывается равной: /аср=-Роср-/нср=430-130=300 вт.

На рис. 147 показана зависимость подводимой мощности Ро, мощности в нагрузке Р„ и рассеиваемой на аноде мощности Ра от коэффициента М для усилителя с пиковой подводимой мощностью 1 кет и максимальным к.п.д. 70%.

В реальных условиях при усилении SSB сигнала коэффициент М меняется в широких пределах. Для наглядности область Ра-рассеиваемой на аноде мощности-заштрихована. Из графика видно, что при малых значениях М почти вся подводимая мощность рассеивается на аноде, и лишь при М>0,7 отдаваемая мощность превышает рассеиваемую. Видно также, что если в максимальном режиме (М=1) на аноде рассеивается 300 вт, при значениях М менее 1 и более 0,45 рассеиваемая анодом мощность превышает эту величину, достигая почти 360 вт. Усилитель SSB сигналов, таким образом, из-за значительного пикфактора

работает большую часть времени в чрезвычайно невыгодном режиме. .Реальный к.п.д. его составляет всего 30%, а отношение средней отдаваемой мощности к пиковой получается равным:


Рис. 147. Зависимость подводимой мощности Ро. рассеиваемой на аноде мощности Ра и мощности в нагрузке Рн от коэффициента М. Пиковая мощность передатчика - 1 кет, к. п. д.=70%

= 18,4 %

Рныакс 700

Впрочем, можно легко показать, что в оконечном каскаде AM передатчика с той же пиковой мощностью (1 кет) и тем же к.п.д. (70%) при передаче речи с пикфактором 3,3 на долю двух боковых полос приходится всего 16 вт средней мощности. При этом его средняя подводимая мощность сое-

тавляет 273 вт, реальный к.п.д. равен лишь 1 отношение средней мощности двух боковых полос к пиковой

мощности AM сигнала всего лишьу =2,3%.

Очевидно, для улучшения энергетических показателей оконечной ступени нужно уменьшать пикфактор усиливаемого сигнала. Так, если пикфактор снизить с 3,3 до 2, при



усилении SSB сигнала отдаваемая мощность будет уже не 130, а 350 вт (в киловаттном усилителе из нашего примера), т. е. почти втрое выше.

Есть два основных пути уменьшения пикфактора SSB сигнала. Первый, косвенный, состоит в том, что снижается динамический диапазон низкочастотного модулирующего напряжения. Второй метод заключается в снижении пикфактора самого SSB сигнала путем его ограничения.

вход


Рис. 148. Микрофонный усилитель с компрессией

Рассмотрим подробнее первый метод.

В радиолюбительской практике чаще всего используются два способа компрессии (сжатия) динамического диапазона модулирующего напряжения: симметричное двустороннее ограничение и автоматическая регулировка усиления (АРУ) в зависимости от уровня входного сигнала. Первый способ принято называть просто ограничением (или клиппировани-ем), второй - компрессией. При этом время заряда цепи АРУ берется минимальным, порядка нескольких миллисекунд, время разряда - от 0,5 до 2-3 секунд.

На рис. 148 показана одна из схем УНЧ с компрессией сигнала. Вход схемы подключается к предварительному усилителю. Усиленное триодом НЧ напряжение детектируется и в отрицательной полярлости заряжает конденсатор емкостью 1 мф, который постепенно разряжается через резистор сопротивлением 1 Мом. Отрицательное регулирующее напряжение подается сразу на две управляющие сетки лампы 6А2П для увеличения эффективности регулировки.

Регулирующее напряжение иногда подают также на управляющие сетки пентодов с переменной крутизной (6К1П, бКЗ и т. д.), либо на их пентодные сетки.

В технике связи для уменьшения пикфактора модулирующего напряжения уже давно применяется симметричное двустороннее ограничение, что позволяет повысить среднюю мощность сигнала. Описанный выше компрессор практически



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 [ 69 ] 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103